CN107119472B - 纱线染色前的预处理工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种纱线染色前的预处理工艺，包括如下步骤：(1)取纱线，加入螯合分散剂、精炼剂、碱、接枝改性剂和水，搅拌混合；其中，所述接枝改性剂为季铵盐类高分子复合物，用量为所述纱线重量的2％～5％；(2)加入漂白剂，升温至70℃～90℃，保温30min～60min；(3)清洗，即可。本发明的纱线染色前的预处理工艺，通过采用特定的接枝改性剂并结合特定的预处理工艺，能够在较低的温度条件下，同步对纱线进行上染和漂白预处理，提高纱线的上染率和光泽度，且色牢度佳，耗能少，环境友好，成本低。

Description

纱线染色前的预处理工艺
技术领域
本发明涉及纺织领域，特别是涉及一种纱线染色前的预处理工艺。
背景技术
随着工业的发展，环境问题越来越严重，节能、环保、节省成本的工艺越来越获得生产者的青睐。
在纺织领域，纱线在进行染色前浆染前，必须要进行预处理，主要如漂白、精练，以提高纱线的光泽度。而传统预处理工艺需使用较高的温度(一般为105～110℃)、且预处理后上染率较差，导致后续染纱步骤会浪费较多的染料，较高的温度耗费了能量，多余的染料给污水的处理也带来负担。
目前，为增加纱线的上染率，会采用一些阳离子改性方法，该方法虽然能在染色的深度上有所帮助，但是会降低染色后的牢度，尤其是干摩擦牢度和湿摩擦牢度，且并未改善预处理步骤高温耗能的问题。另外，阳离子改性步骤与纱线的其余预处理步骤鉴于工艺条件的不同，为避免对处理效果的影响，通常是分开进行的，即先进行阳离子改性后，干燥纱线，再进行其余预处理步骤。这样不仅浪费了时间，也进一步浪费了原料试剂、水、能源等，增加生产成本。
发明内容
基于此，有必要提供一种能够同时进行多种纱线预处理，提高纱线上染率、色牢度、光泽度等品质，且耗能少，成本低的纱线染色前的预处理工艺。
一种纱线染色前的预处理工艺，包括如下步骤：
(1)取纱线，加入螯合分散剂、精炼剂、碱、接枝改性剂和水，搅拌混合；其中，所述接枝改性剂为季铵盐类高分子复合物，用量为所述纱线重量的2％～5％；
(2)加入漂白剂，升温至70℃～90℃，保温30min～60min；
(3)清洗，即可。
本发明的纱线染色前的预处理工艺：
首先，在染色之前增加了接枝改性工艺：采用该特定的接枝改性剂对纱线进行表面处理，在纱线纤维上，增加了上色官能团，让纱线能够更有效的在后续染色过程中与染料分子结合、反应，提高上染率，减少染料的浪费，且纱线的色牢度也能够显著提升；同时，因为通过上述接枝改性后的纱线能更好地吸附染料，所以能够减少后续的染纱过程中所需的原料用量，如元明粉、纯碱等，既节约了成本，又对环境友好。
其次，将纱线的改性和漂白等预处理同工序进行：经过大量的实验探索，通过合理控制预处理工艺的温度和时间，能够促使采用的接枝改性剂的对纱线进行改性，提高上染率的同时，还能够同步进行纱线的漂白，并保证上染和漂白的效果，再一次节约了预处理所花费的时间和原料试剂。且与传统工艺相比较，本发明将预处理工艺温度降低了15～40℃，在70～90℃即可完成预处理，减少了生产能耗。
再次，将漂白处理所需的碱和漂白剂分开加入，避免了高浓度直接混合导致漂白剂分解的可能，进一步优化了对纱线的漂白效果。
综上，本发明的纱线染色前的预处理工艺，通过采用特定的接枝改性剂并结合特定的预处理工艺，能够在较低的温度条件下，同步对纱线进行上染和漂白预处理，提高纱线的上染率和光泽度，且色牢度佳，耗能少，环境友好，成本低，工艺操作简单，既可以在智能化工厂应用，也可以手动操作进行。
在其中一个实施例中，步骤(1)中，所述接枝改性剂的分子量为7000～10000。
在其中一个实施例中，步骤(2)中，升温至70℃～80℃，保温40～60min。
在其中一个实施例中，步骤(2)中，所述升温的速率为1～3℃/min。
以特定的升温速率进行升温，能够更好的控制接枝改性剂与纱线的结合，优化上染的均匀性，同时保证漂白剂的充分活化，提高其漂白性能。
在其中一个实施例中，步骤(2)中，所述漂白剂包括双氧水和双氧水活化剂；在所述水中，所述双氧水的浓度为1～3g/L；所述双氧水活化剂的用量为0.8～3g/L。以双氧水作为主漂白剂，并配合采用双氧水活化剂，可进一步保证在较低的预处理温度条件下，双氧水仍然能够保持较优越的漂白性能，为后续染色效果提供光泽度的要求。
在其中一个实施例中，所述双氧水活化剂为阴离子型活化剂。
在其中一个实施例中，以重量百分比计，所述双氧水活化剂包括：环氧乙烷衍生物聚合物1～10％，钠盐1～5％，余量为水。
在其中一个实施例中，步骤(3)中，所述清洗步骤为：先加入醋酸水溶液清洗5min～15min；再加入水洗2～3次，每次5min～15min；所述醋酸水溶液中醋酸的浓度为0.5g/L～1g/L。
在其中一个实施例中，步骤(1)中，所述预处理的纱线与水的质量比为1：5～1：20；在所述水中，所述螯合分散剂的浓度为0.5～1.5g/L；精炼剂的浓度为0.5～1.5g/L；所述碱为氢氧化钠(烧碱)，浓度为1～5g/L。
在其中一个实施例中，所述螯合分散剂为亚甲基缩聚物。
在其中一个实施例中，所述精炼剂为吗啉型氨基硅油。
在其中一个实施例中，所述纱线的材质为纯棉。上述预处理工艺尤其适用于纯棉纱线的预处理。
本发明还提供一种纱线的染色工艺，包括如下步骤：
按照所述的预处理工艺对纱线进行预处理；
于预处理后的纱线中加入染料以及染色助剂、水，进行染色，即可。
上述染色工艺，通过采用特定的预处理工艺，对纱线的上染率高，染色后的纱线色牢度和光泽度佳，且工艺能耗少，环境友好，成本低。
在其中一个实施例中，还包括后处理步骤：进行所述染色后，于90～110℃条件下进行皂洗，然后再于50～60℃条件下进行固色。
在其中一个实施例中，进行所述预处理后，先于所述纱线中加入水和除氧酶，混合1～10min，再排掉处理后的废水，然后再进行所述染色。
在其中一个实施例中，所述染色助剂包括硫酸钠(元明粉)和碳酸钠(纯碱)。
本发明还提供所述染色工艺制备得到的纱线。
附图说明
图1为本发明实施例1中的步骤(1)-(3)加入试剂进行预处理的工艺流程图；
图2为本发明实施例1中的步骤(4)清洗的工艺流程图。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本发明的纱线染色前的预处理工艺作进一步详细的说明。
本发明实施例所述螯合分散剂为亚甲基缩聚物，具体为购自拓纳贸易(上海)有限公司的螯合分散剂AVOLAN IS。
所述精炼剂为吗啉型氨基硅油，具体为购自杭州科峰化工有限公司的KF-110。
所述接枝改性剂为季铵盐类高分子复合物，分子量为7000～10000，非/阳离子性，黄色液体，沸点＞125℃，pH6～8(1％水溶液)；具体为购自元纳化工有限公司的媒染体DB。
所述双氧水活化剂为阴离子型活化剂，为无机物和有机物的混合物，以重量百分比计，包括：环氧乙烷衍生物聚合物1～10％，钠盐1～5％，余量为水；粘度(动态)＜50mPa.s，沸点100℃，pH6～8(20℃)具体为购自昂高化工有限公司的Prestogen LTB liq。
实施例1
本实施例纱线染色前的预处理工艺及染色方法，包括如下步骤(工艺流程图如图1-2所示)：
(1)将纯棉纱线装笼，置于染缸中，加入螯合分散剂AVOLAN IS、精炼剂KF-110、烧碱、接枝改性剂媒染体DB、水，开泵运行2～3分钟；
其中，接枝改性剂媒染体DB用量为所述纱线重量的3％；纱线与水的质量比为1：11；螯合分散剂AVOLAN IS的浓度为0.8g/L；精炼剂KF-110的浓度为0.8g/L；烧碱的浓度为2g/L；
(2)加入双氧水(27.5％)和双氧水活化剂Prestogen LTB liq，在水中，双氧水(27.5％)的浓度为4.5g/L；双氧水活化剂的用量为1.5g/L；
(3)以2℃/分钟的升温速率升温至80℃，保温30分钟，排出染缸内液体，用清水洗2次，每次持续3分钟；
(4)用醋酸水溶液洗1次，5分钟，清水洗2次，每次10分钟，所用水或醋酸水溶液的用量为纱重：水或醋酸水溶液重＝1：8，所述醋酸水溶液中醋酸的浓度为0.8g/L；
(5)加入除氧酶，加入水运行5分钟后，排掉；
(6)按照标准配方染色，染料总浓度为5％，元明粉用量90g/L；纯碱用量为20g/L；
(7)按照常规工艺于105℃皂洗、55℃固色。
(8)脱水、烘干后取样交予调色师对色、交予物理测试部测试摩擦牢度。
本实施例的步骤(1)～(4)为纱线染色前的预处理工艺，步骤(5)～(8)为后续的染色及后处理步骤。
实施例2
本实施例纱线染色前的预处理工艺及染色方法，包括如下步骤：
(1)将纯棉纱线装笼，置于染缸中，加入螯合分散剂AVOLAN IS、精炼剂KF-110、烧碱、接枝改性剂媒染体DB、水，开泵运行2～3分钟；
其中，接枝改性剂媒染体DB用量为所述纱线重量的2％；纱线与水的质量比为1：5；螯合分散剂AVOLAN IS的浓度为1.0g/L；精炼剂KF-110的浓度为1.0g/L；烧碱的浓度为2g/L；
(2)加入双氧水(27.5％)和双氧水活化剂Prestogen LTB liq，在水中，双氧水(27.5％)的浓度为8g/L；双氧水活化剂的用量为3g/L；
(3)以3℃/分钟的升温速率升温至70℃，保温60分钟，排出染缸内液体，用清水洗2次，每次持续3分钟；
(4)用醋酸水溶液洗1次，5分钟，清水洗2次，每次15分钟，所用水或醋酸水溶液的用量为纱重：水或醋酸水溶液重＝1：8，所述醋酸水溶液中醋酸的浓度为1g/L；
(5)加入除氧酶，加入水运行5分钟后，排掉；
(6)按照标准配方染色，染料总浓度为5％，元明粉用量90g/L；纯碱用量为20g/L；
(7)按照常规工艺于105℃皂洗、55℃固色。
(8)脱水、烘干后取样交予调色师对色、交予物理测试部测试摩擦牢度。
本实施例的步骤(1)～(4)为纱线染色前的预处理工艺，步骤(5)～(8)为后续的染色及后处理步骤。
实施例3
本实施例纱线染色前的预处理工艺及染色方法，包括如下步骤：
(1)将纯棉纱线装笼，置于染缸中，加入螯合分散剂AVOLAN IS、精炼剂KF-110、烧碱、接枝改性剂媒染体DB、水，开泵运行2分钟；
其中，接枝改性剂媒染体DB用量为所述纱线重量的5％；纱线与水的质量比为1：20；螯合分散剂AVOLAN IS的浓度为0.7g/L；精炼剂KF-110的浓度为0.7g/L；烧碱的浓度为2g/L；
(2)加入双氧水(27.5％)和双氧水活化剂Prestogen LTB liq，在水中，双氧水(27.5％)的浓度为5g/L；双氧水活化剂的用量为0.8g/L；
(3)以2℃/分钟的升温速率升温至90℃，保温30分钟，排出染缸内液体，用清水洗2次，每次持续3分钟；
(4)用醋酸水溶液洗1次，5分钟，清水洗2次，每次15分钟，所用水或醋酸水溶液的用量为纱重：水或醋酸水溶液重＝1：8，所述醋酸水溶液中醋酸的浓度为1g/L；
(5)加入除氧酶，加入水运行5分钟后，排掉；
(6)按照标准配方染色，染料总浓度为5％，元明粉用量90g/L；纯碱用量为20g/L；
(7)按照常规工艺于105℃皂洗、55℃固色。
(8)脱水、烘干后取样交予调色师对色、交予物理测试部测试摩擦牢度。
本实施例的步骤(1)～(4)为纱线染色前的预处理工艺，步骤(5)～(8)为后续的染色及后处理步骤。
对比例1
本对比例为纱线染色前的高温预处理工艺及染色方法，包括如下步骤：
(1)将纯棉纱线装笼，置于染缸中，加入螯合分散剂AVOLAN IS、精炼剂KF-110、烧碱、水，开泵运行2分钟；
其中，纱线与水的质量为1：11；螯合分散剂AVOLAN IS的浓度为0.8g/L；精炼剂KF-110的浓度为0.8g/L；烧碱的浓度为1.5g/L；
(2)加入双氧水(27.5％)，浓度为4.5g/L。
(3)以2℃/分钟的升温速率升温至110℃，保温30分钟，排出染缸内液体，用清水洗2次，每次持续3分钟；
(4)用醋酸水溶液洗1次，5分钟，清水洗2次，每次10分钟，所用水或醋酸水溶液的用量为纱重：水或醋酸水溶液重＝1：8，所述醋酸水溶液中醋酸的浓度为1g/L；
(5)加入除氧酶，加入水运行5分钟后，排掉；
(6)按照标准配方染色，染料总浓度为5％，元明粉用量90g/L；纯碱用量为20g/L；
(7)按照常规工艺于105℃皂洗、55℃固色。
(8)脱水、烘干后取样交予调色师对色、交予物理测试部测试摩擦牢度。
对比例2
本对比例一种纱线染色前的预处理工艺及染色方法，其采用的原料和工艺类似实施例2，区别在于：步骤(3)中，升温至60℃，保温90min。
对比例3
本对比例一种纱线染色前的预处理工艺及染色方法，其采用的原料和工艺类似实施例3，区别在于：
1、以阳离子改性剂CR2000替换所述接枝改性剂。
2、阳离子改性步骤与预处理步骤分开进行，先进行纱线的预处理步骤，再进行阳离子改性步骤。
具体步骤为：
(1)将纯棉纱线装笼，置于染缸中，加入螯合分散剂AVOLAN IS、精炼剂KF-110、烧碱、水，开泵运行2分钟；
其中，纱线与水的质量比为1：20；螯合分散剂AVOLAN IS的浓度为0.7g/L；精炼剂KF-110的浓度为0.7g/L；烧碱的浓度为2g/L；
(2)加入双氧水(27.5％)双氧水(27.5％)的浓度为5g/L；
(3)以2℃/分钟的升温速率升温至90℃，保温30分钟，排出染缸内液体，用清水洗2次，每次持续3分钟；
(4)加入阳离子改性剂和水，阳离子改性剂的浓度为20g/L，开泵运行2分钟。
(5)加入烧碱，烧碱的浓度为8g/L；
(6)以2℃/分钟的升温速率升温至90℃，保温30分钟，排出染缸内液体，用清水洗2次，每次持续3分钟；
(7)用醋酸水溶液洗1次，5分钟，清水洗2次，每次15分钟，所用水或醋酸水溶液的用量为纱重：水或醋酸水溶液重＝1：8，所述醋酸水溶液中醋酸的浓度为1g/L；
(8)加入除氧酶，加入水运行5分钟后，排掉；
(9)按照标准配方染色，染料总浓度为5％，元明粉用量90g/L；纯碱用量为20g/L；
(10)按照常规工艺于105℃皂洗、55℃固色。
(11)脱水、烘干后取样交予调色师对色、交予物理测试部测试摩擦牢度。
对实施例1-3和对比例1-2的工艺制得的纱线进行测试，结果如表1所示：
表1
注：检测染色深度所使用的对色仪型号为爱色丽X-Write CE7000A。
对于颜色深度的说明：颜色深度L*值并不与上染率成正比，其数值越小，颜色深度越深。海军蓝颜色的L*在20附近，可近似认为L*值相差1.0，上染率相差10～30％。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种纱线染色前的预处理工艺，其特征在于，包括如下步骤：
(1)取纱线，加入螯合分散剂、精炼剂、碱、接枝改性剂和水，搅拌混合；其中，所述接枝改性剂为季铵盐类高分子复合物，分子量为7000～10000，沸点＞125℃，含1％的所述接枝改性剂的水溶液的pH为6～8，用量为所述纱线重量的2％～5％；
(2)加入漂白剂，升温至70℃～90℃，保温30min～60min，以同时对所述纱线进行接枝改性和漂白预处理；
(3)清洗，即可。
2.根据权利要求1所述的纱线染色前的预处理工艺，其特征在于，步骤(2)中，升温至70℃～80℃，保温30～60min。
3.根据权利要求2所述的纱线染色前的预处理工艺，其特征在于，步骤(2)中，所述升温的速率为1～3℃/min。
4.根据权利要求1所述的纱线染色前的预处理工艺，其特征在于，步骤(2)中，所述漂白剂包括双氧水和双氧水活化剂；在所述水中，所述双氧水的浓度为1～3g/L；所述双氧水活化剂的用量为0.8～3g/L。
5.根据权利要求4所述的纱线染色前的预处理工艺，其特征在于，所述双氧水活化剂为阴离子型活化剂。
6.根据权利要求4所述的纱线染色前的预处理工艺，其特征在于，以重量百分比计，所述双氧水活化剂包括：环氧乙烷衍生物聚合物1～10％，钠盐1～5％，余量为水。
7.根据权利要求1-6任一项所述的纱线染色前的预处理工艺，其特征在于，步骤(3)中，所述清洗的步骤为：先加入醋酸水溶液清洗5min～15min；再加入水洗2～3次，每次5min～15min；所述醋酸水溶液中醋酸的浓度为0.5g/L～1g/L。
8.根据权利要求1-6任一项所述的纱线染色前的预处理工艺，其特征在于，步骤(1)中，所述预处理的纱线与水的质量比为1：5～1：20；在所述水中，所述螯合分散剂的浓度为0.5～1.5g/L；精炼剂的浓度为0.5～1.5g/L；所述碱为氢氧化钠，浓度为1～5g/L。
9.一种纱线的染色工艺，其特征在于，包括如下步骤：
按照权利要求1-8任一项所述的预处理工艺对纱线进行预处理；
于预处理后的纱线中加入染料以及染色助剂、水，进行染色，即可。
10.权利要求9所述染色工艺制备得到的纱线。
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